JP2001143642A - 陰極線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＥＦ防止に有効な低い表面抵抗値を有し、
かつ膜強度が高い反射防止膜を備えた陰極線管を提供す
る。 【解決手段】 本発明の陰極線管においては、フェ−ス
パネル５の外表面に、導電性微粒子１７からなる導電層
１４を含めた２層以上の積層による反射防止膜１６が設
けられている。導電層１４は、２種類以上の異なる種類
の導電性微粒子１７ａ，１７ｂをそれぞれ含有し、これ
らの導電性微粒子の平均粒径を大きいものから順に
Ｍ₁ 、Ｍ₂ ……としたとき、1.25≦Ｍ₁ ／Ｍ₂ ≦10とな
っている。また、導電層１４の上には、ＳｉＯ₂ を主成
分とする上層１５が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フェースプレート
の前面パネル（フェースパネル）の外表面に、電磁波の
漏洩防止効果の高い反射防止性の表面処理膜（反射防止
膜）を有する陰極線管に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＴＶブラウン管やコンピュータ
ディスプレイ等に用いられるカラー陰極線管では、フェ
ースパネルの内面に、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の
各色の蛍光体層が、ドット状やストライプ状などの所定
のパターンに配列されて形成されており、電子ビームの
衝突によりこれらの蛍光体が各色に発光して、画像表示
がなされている。

【０００３】このような陰極線管は、通常外光の中で使
用されるため、フェースパネルの外表面に、屈折率の異
なる複数の層を積層した（フェースパネルに近い側の下
層を屈折率の高い層とし、フェースパネルから遠い側の
上層をより屈折率の低い層とする。）反射防止膜が設け
られている。そして、反射防止膜の各層の界面での反射
光が、互いに干渉し打ち消し合うように構成されてい
る。

【０００４】このような反射防止膜を有する陰極線管に
おいては、さらに種々の特性を改善するために、多くの
提案がなされている。

【０００５】すなわち、陰極線管内部の電子銃と偏向ヨ
ーク付近から発生する電磁波（電場）が漏洩し、周辺の
電子機器や人体に悪影響を与えるおそれがあるので、こ
のような漏洩電磁波（ＡＥＦ；Alternating electric f
ield）を防止するために、あるいは帯電防止を目的とし
て、フェースパネルの外表面に形成される反射防止膜の
表面抵抗値を下げることが考えられ、そのような低抵抗
（導電性）の反射防止膜として、各種の表面処理膜が開
発されている。

【０００６】例えば、特開昭 61-118932号公報、特開昭
61-118946号公報、特開昭 63-160140号公報などには、
フェースパネルの帯電防止を行なうための種々の表面処
理方法が開示されている。また、ＡＥＦ防止を目的とす
る反射防止膜は、表面抵抗値（JIS K-6911に拠り測定さ
れるシート抵抗）が 1×10⁶ Ω／sq以下であることが必
要であるため、ＩＴＯ（酸化インジウム−スズ）のよう
な金属酸化物の導電性微粒子を含む導電層を有してい
る。

【０００７】さらに、コントラストを向上させるため
に、表面処理膜に、可視波長域で選択吸収性を有する色
素（着色材）を含有させることも行なわれている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、着色材
が含有された表面処理膜を有する陰極線管では、表面処
理膜の表面抵抗値が上昇するため、ＡＥＦを十分に防止
することができないという問題があった。

【０００９】また、銀のような着色した導電性微粒子を
含む導電層を有する反射防止膜も提案されているが、こ
の導電性微粒子は、必ずしも所望の可視波長域（ 550nm
付近）を選択的に吸収するものでないため、コントラス
トの向上が望めず、また耐紫外線性、耐湿性、耐薬品性
のような耐候性に欠け、膜強度が劣化したり抵抗値が上
昇したりするという問題があった。

【００１０】さらに、反射防止膜の長期信頼性や膜強度
の向上のために、導電層にＳｉＯ₂のようなバインダを
含有させることが考えられるが、このような絶縁性のバ
インダを含む導電層は抵抗値が大きく上昇するため、所
望の表面抵抗値を得ることができなかった。

【００１１】本発明は、これらの問題を解決するために
なされたもので、ＡＥＦ防止に有効な低い表面抵抗値を
有し、かつ十分な膜強度を有する反射防止膜を備えた陰
極線管を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明の陰
極線管は、透光性のパネルと、前記パネルの外表面に配
設された２層以上が積層された構造を有する反射防止膜
と、前記パネルの内面に配設された蛍光体層とを備えた
陰極線管であり、前記反射防止膜が少なくとも１層の導
電層を有するとともに、この導電層が少なくとも２種類
の異なる種類の導電性微粒子を含有し、かつこれらの導
電性微粒子の平均粒径を大きいものから順にＭ₁ 、Ｍ₂
……とするとき、1.25≦Ｍ₁ ／Ｍ₂ ≦10であることを特
徴とする。

【００１３】第２の発明の陰極線管は、透光性のパネル
と、前記パネルの外表面に配設された２層以上が積層さ
れた構造を有する反射防止膜と、前記パネルの内面に配
設された蛍光体層とを備えた陰極線管であり、前記反射
防止膜が少なくとも１層の導電層を有するとともに、こ
の導電層が、同一種類で粒径分布に２つ以上のピークを
有する導電性微粒子を含有し、かつこの導電性微粒子の
粒径のピークを大きいものから順にＰ₁ 、Ｐ₂ ……とす
るとき、1.25≦Ｐ₁ ／Ｐ₂ ≦10であることを特徴とす
る。

【００１４】本発明において、導電性微粒子としては、
銀（Ａｇ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）のような
金属の微粒子や、酸化銀、硝酸銀、酢酸銀、安息香酸
銀、臭素酸銀、臭化銀、炭酸銀、塩化銀、クロム酸銀、
クエン酸銀のような銀化合物の微粒子、およびＩＴＯ、
ＡＴＯ（酸化アンチモン−スズ）のような酸化錫の微粒
子が挙げられ、これらの中から１種類または２種類以上
を選択して使用することができる。

【００１５】本発明で使用する異なる２種類以上の導電
性微粒子の平均粒径は、大きいものから順にＭ₁ 、Ｍ₂
……とするとき、Ｍ₁ の値を、 1〜 400nmより好ましく
は10〜100nm とし、Ｍ₂ の値を、 0.1〜 320nmより好ま
しくは 1〜80nmとすることが望ましい。また、粒径分布
に２つ以上のピークを有する１種類の導電性微粒子を選
択した場合、これらの粒径のピークは、大きいものから
順にＰ₁ 、Ｐ₂ ……とするとき、Ｐ₁ の値を、 1〜 400
nmより好ましくは10〜100nm とし、Ｐ₂ の値を、 0.1〜
320nmより好ましくは 1〜80nmとすることが望ましい。
いずれの場合も、粒径が 400nmを越える粒子の使用は、
膜の光透過率を著しく低下させるばかりでなく、粒子に
より光の散乱が生じるため、膜が曇り解像度低下が生じ
るなどの理由で好ましくない。

【００１６】また、これらの導電性微粒子の含有量の比
は、平均粒径または粒径分布のピークの粒径が最も大き
い第１の導電性微粒子の含有量（モル数）をＣ₁ 、２番
目に大きい第２の導電性微粒子の含有量（モル数）をＣ
₂ とするとき、0.01≦Ｃ₁ ／Ｃ₂ ≦100 とし、より好ま
しくは0.05≦Ｃ₁ ／Ｃ₂ ≦10とする。含有量の比（モル
比）が0.01未満の場合には、導電層を第２の導電性微粒
子のみで構成した場合と抵抗値および膜強度が変わらな
い。反対に含有量の比が100 を越える場合には、導電層
を第１の導電性微粒子のみで構成した場合と抵抗値およ
び膜強度が変わらず、好ましくない。

【００１７】本発明の陰極線管においては、このような
導電性微粒子からなる導電層（高屈折率層）の上に、直
接または他の層を介して、シリカ（ＳｉＯ₂ ）を主成分
とする低屈折率の上層が設けられており、反射防止膜
は、このような２層以上の層が積層された構造を有して
いる。なお、下層である導電層とＳｉＯ₂ を主成分とす
る上層との厚さの比は、特に限定されないが、 1：1 〜
1：5 の範囲とすることが望ましい。

【００１８】本発明において、このような反射防止膜を
形成するには、以下に示すウェット法（湿式法）を採る
ことが望ましい。この方法では、まず、平均粒径の比
（Ｍ₁／Ｍ₂ ）または粒径分布のピークの粒径の比（Ｐ
₁ ／Ｐ₂ ）が、1.25から10の範囲にある１種類または２
種類以上の導電性微粒子を、エタノールや2-プロパノー
ル等を主成分とする溶媒中に加えて十分に撹拌し、分散
液を調製する。次いで、得られた分散液を、酸化セリウ
ムを用いて研磨・洗浄したフェースパネルの外表面に、
直接または他の層（下地層）を介して、スピンコート、
スプレイコート、ロールコート、バーコート等の公知の
方法により塗布し、下層塗膜を形成する。

【００１９】次に、この下層塗膜の上に、エタノールや
2-プロパノール等を溶媒とし、主成分としてシリカのア
ルコキシド（アルコレート）を含む分散液を、スピンコ
ート、スプレイコート、ロールコート、バーコート等の
公知の方法で塗布し、上層塗膜を形成する。ここで、上
層塗膜の形成にスピンコートを用いた場合には、より平
滑な膜が形成され、高い解像度が得られる。

【００２０】しかる後、上下２層の塗膜が積層された塗
膜を加熱することにより、下層塗膜と上層塗膜とを同時
に乾燥硬化しまたは焼成する。この方法では、焼成によ
り上層のシリカのゲルが高密度化する過程で、下層の導
電性微粒子層も高密度化し、そのため導電性微粒子が相
互に接触し、十分な導電性が得られる。こうして、粒径
の異なる１種類または２種類以上の導電性微粒子を含む
導電層と、ＳｉＯ₂ を主成分とする上層とが積層された
反射防止膜が形成される。

【００２１】さらに本発明においては、例えば平均粒径
の比が前記範囲にある２種類以上の導電性微粒子が導電
層に含有されているので、反射防止膜の膜強度が大幅に
向上する。すなわち、導電性微粒子からなる層において
は、図１（ａ）に示すように、導電性微粒子１の間に大
きな空隙部２が存在するため、十分な膜強度が得られな
いが、本発明では、図１（ｂ）に示すように、粒径が異
なる２種類以上の導電性微粒子１が含有されているの
で、粒径の大きい第１の導電性微粒子１ａ間の間隙に粒
径のより小さい第２の導電性微粒子１ｂが入り込んで、
第１の導電性微粒子１間に存在する空隙部２を埋めるた
め、反射防止膜としての機械的強度が大幅に向上する。

【００２２】ここで、粒径の大きい第１の導電性微粒子
１ａの平均粒径をＭ₁ 、粒径のより小さい第２の導電性
微粒子１ｂの平均粒径をＭ₂ としたとき、平均粒径の比
（Ｍ ₁ ／Ｍ₂ ）が1.25未満の場合には、第２の導電性微
粒子１ｂにより第１の導電性微粒子１ａ間の空隙部２を
十分に埋めることができず、膜強度の向上が十分に得ら
れない。反対にＭ₁ ／Ｍ₂ の値が10を超える場合には、
第２の導電性微粒子１ｂの平均粒径Ｍ₂ が小さすぎるた
めに、第１の導電性微粒子１間に存在する空隙部２を埋
める効果が十分に発揮されず、十分な膜強度を持つこと
ができない。なお、図中、符号３はフェースパネル、符
号４はＳｉＯ₂ を主成分とする上層をそれぞれ示してい
る。

【００２３】また本発明においては、このような２種類
以上の導電性微粒子からなる導電層の上に、ＳｉＯ₂ を
主成分とする平滑な上層が設けられているので、高い解
像度を有する。なお、上層には、アルキルシランやフル
オロアルキルシランのようなアルキルシラン誘導体やシ
リカカップリング剤、シリコーン等を、0.01〜20％（質
量％を示す。以下同じ。）、より好ましくは 1〜 5％の
割合で含有させて、さらなる膜強度向上や耐候性向上を
図ることができる。

【００２４】さらに本発明では、導電性微粒子間の空隙
部が粒径の異なる他の導電性微粒子により埋められてい
るので、絶縁材料をバインダとする従来からの表面処理
膜に比べて、表面抵抗値の上昇が抑えられ、ＡＥＦを有
効に防止することができる。またさらに、異なる種類の
導電性微粒子が導電層に含まれているため、粒子相互の
移行等が起きにくく、長期的な信頼性を有する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００２６】図２は、本発明の一実施例であるカラー陰
極線管の構造を示す断面図である。

【００２７】実施例の陰極線管は、図に示すように、ガ
ラスパネルのような透光性のパネル（フェースパネル）
５と、このパネル５に一体に接合されたファンネル６お
よびネック７から成る外囲器を有し、パネル５の内面に
は、蛍光体スクリーン８が設けられている。蛍光体スク
リーン８は、ストライプ状、円形ドット状のような所定
の形状に配列・形成された青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤
（Ｒ）の各色の蛍光体層（図示を省略。）と、これらの
蛍光体層の間隙部を埋める光吸収層（ブラックマトリッ
クス）（図示を省略。）とから構成されている。なお、
青、緑、赤の各色の蛍光体層は、青色発光蛍光体である
（ＺｎＳ：Αｇ，Ａｌ）、緑色蛍光体である（ＺｎＳ：
Ｃｕ，Αｌ）、赤色蛍光体である（Ｙ₂ Ｏ₂ Ｓ：Ｅｕ）
を、それぞれポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、重クロ
ム酸アンモニウム（ＡＤＣ）、界面活性剤等とともに純
水中に混合分散させた各色の蛍光体スラリー（懸濁液）
を、通常の方法でパネルの内面に塗布・乾燥することに
より形成される。

【００２８】また、このような蛍光体スクリーン８に対
向してその内側に、多数の電子ビーム通過孔の形成され
たシャドウマスク９が配置されており、外囲器のネック
７内には電子ビーム１０を放出する電子銃１１が配設さ
れている。さらに、ファンネル６の内側には、電子銃１
１から放出される電子ビーム１０を外部磁界から遮蔽す
るインナーシールド１２が配置され、外側には、発生す
る磁界で電子ビーム１０を偏向させる偏向装置１３が配
置されている。

【００２９】このような陰極線管のパネル５の外表面
に、図３に拡大して示すように、導電層１４とＳｉＯ₂
を主成分とする上層１５とが積層された構造の反射防止
膜１６が形成されている。そして、導電層１４には、以
下に示すような平均粒径の比を有する異なる２種類の導
電性微粒子１７が含有されている。すなわち、導電性微
粒子１７の平均粒径を、大きいものから順にＭ₁ 、Ｍ₂
……としたとき、粒径が最も大きい第１の導電性微粒子
１７ａの平均粒径と、２番目に大きい第２の導電性微粒
子１７ｂの平均粒径との比（Ｍ₁ ／Ｍ₂ ）が、1.25から
10の範囲に入るように、２種類以上の導電性微粒子１７
が選択され、これらの導電性微粒子１７を主体として導
電層が構成されている。

【００３０】このように構成される実施例の陰極線管で
は、反射防止膜１６において、ＡＥＦの発生を防止する
ために有効な低い表面抵抗値が安定して実現されるうえ
に、導電層１４に、平均粒径が大きく異なる２種類以上
の導電性微粒子１７ａ、１７ｂが含有され、導電性微粒
子１７ａ、１７ｂ間に空隙部１８がほとんどなくなって
いるので、反射防止膜１６の膜強度が大幅に向上してい
る。

【００３１】次に、具体的に実施例を挙げて本発明をさ
らに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定さ
れるものではない。

【００３２】実施例１〜８ 反射防止膜を形成するための下層用塗布液と上層用塗布
液を、それぞれ調製した。まず、下層用塗布液として、
ＩＴＯ（平均粒径 100nm）、Ａｕ（平均粒径50〜85n
m）、Ａｇ−Ｐｄ（平均粒径55〜95nm）の各微粒子を、
下層での含有量比が表１に示すモル比になるように含
み、その他の成分として分散剤、水などを含むエタノー
ル分散液を、それぞれ調製した。

【００３３】また、上層用塗布液として、シリカのアル
コレートを 1.0％の割合で含有する分散液を調製した。

【００３４】次に、組立て終了後の陰極線管フェースパ
ネル（17インチパネル）の外表面を、酸化セリウムによ
りバフ研磨し、ごみ、埃、油分等を除去した後、前記し
た下層用塗布液を、スピンコート法により塗布し、約0.
05〜 0.2μm の厚さの下層塗膜を形成した。塗布条件
は、パネル（塗布面）温度を30〜45℃、回転速度を液注
入時80rpm-5sec、液振りきり（成膜）時 150rpm- 80sec
とした。

【００３５】次いで、この下層塗膜の上に、上層用塗布
液を、液注入時80rpm-5sec、液振りきり時 150rpm- 80s
ecの条件でスピンコート法により塗布し、約0.05〜 0.2
μmの厚さに成膜した後、上下層の塗膜を 210℃の温度
で30分間焼成し、平滑な表面処理膜（反射防止膜）を形
成した。

【００３６】また比較例として、ＩＴＯ、Ａｕ、Ａｇ−
Ｐｄの各微粒子を表２に示す組み合わせで選択して下層
用塗布液を調製し、この下層用塗布液を用い、実施例と
同様にして平滑な反射防止膜を形成した。

【００３７】次いで、実施例１〜８および比較例１〜８
でそれぞれ得られた表面処理膜について、パネル間抵抗
値を測定した。測定は、パネルの両短辺の中点であるＨ
端に有るいわゆるトンボ部の直上に、特殊はんだ（旭硝
子社製のセラソラザ）で端子をそれぞれ作製し、これら
の端子間の抵抗値をテスターにより測定することにより
行なった。

【００３８】また、スクラッチおよび消しゴム強度（ア
ブレーション強度）をそれぞれ測定した。消しゴム強度
の測定では、消しゴムに 9.8×10⁴ Ｐa の圧力をかけて
100回往復させたとき、膜の表面に肉眼でわかるような
跡が全く付かないものを○、通常の光では跡がわからな
いが、強い光で跡がわかるものを×と判定した。さら
に、スクラッチ強度は、ロックウェル硬度ＨＲＣ 60 試
験針を用いて、垂直方向に約19.6Ｎの加重を加えて引っ
掻き、キズの有無を調べた。これらの測定結果を、表１
および表２の下欄に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】表１から明らかなように、実施例１〜８で
得られた反射防止膜は、いずれもＡＥＦ防止に有効な低
い抵抗値を有するうえに、十分な膜強度を有している。
これに対して、比較例１〜８で得られた反射防止膜は、
表２から明らかなように、導電層を構成する２種類の導
電性微粒子の平均粒径の比が1.25より小さくなっている
か10より大きくなっているので、あるいは２種類の導電
性微粒子の含有量比（モル比）が0.01〜100 の範囲にな
いので、膜強度が十分ではなく、実用に供することが難
しい。そのうえ、比較例１〜２、４〜５および７で得ら
れた反射防止膜は、抵抗値が実施例に比べて大幅に高く
なっており、ＡＥＦ防止に有効な十分な導電性を持たな
い。

【００４２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、十分な膜強度を有するうえに、環境条件等の
変化に対して安定でＡＥＦ防止に有効な低抵抗の反射防
止膜が得られ、高性能の陰極線管を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】反射防止膜の構造をそれぞれ模式的に示し、
（ａ）は従来の陰極線管における反射防止膜の構造を示
す拡大断面図、（ｂ）は本発明の陰極線管における反射
防止膜の構造を示す拡大断面図。

【図２】本発明の一実施例であるカラー陰極線管の概略
構成を示す断面図。

【図３】実施例の陰極線管において、反射防止膜の構造
を示す拡大断面図。

【符号の説明】

５………パネル ８………蛍光体スクリーン ９………シャドウマスク １４………導電層 １５………ＳｉＯ₂ を主成分とする上層 １６………反射防止膜 １７………導電性微粒子 １７ａ………第１の導電性微粒子 １７ｂ………第２の導電性微粒子

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性のパネルと、前記パネルの外表面
   に配設された２層以上が積層された構造を有する反射防
   止膜と、前記パネルの内面に配設された蛍光体層とを備
   えた陰極線管であり、 前記反射防止膜が少なくとも１層の導電層を有するとと
   もに、この導電層が少なくとも２種類の異なる種類の導
   電性微粒子を含有し、かつこれらの導電性微粒子の平均
   粒径を大きいものから順にＭ₁ 、Ｍ₂ ……とするとき、 1.25≦Ｍ₁ ／Ｍ₂ ≦10 であることを特徴とする陰極線管。
2. 【請求項２】 前記Ｍ₁ の値が、 1〜 400nmより好まし
   くは10〜100nm であり、前記Ｍ₂ の値が、 0.1〜 320nm
   より好ましくは 1〜80nmであることを特徴とする請求項
   １記載の陰極線管。
3. 【請求項３】 透光性のパネルと、前記パネルの外表面
   に配設された２層以上が積層された構造を有する反射防
   止膜と、前記パネルの内面に配設された蛍光体層とを備
   えた陰極線管であり、 前記反射防止膜が少なくとも１層の導電層を有するとと
   もに、この導電層が、同一種類で粒径分布に２つ以上の
   ピークを有する導電性微粒子を含有し、かつこの導電性
   微粒子の粒径のピークを大きいものから順にＰ₁ 、Ｐ₂
   ……とするとき、 1.25≦Ｐ₁ ／Ｐ₂ ≦10 であることを特徴とする陰極線管。
4. 【請求項４】 前記Ｐ₁ の値が、 1〜 400nmより好まし
   くは10〜100nm であり、前記Ｐ₂ の値が、 0.1〜 320nm
   より好ましくは 1〜80nmであることを特徴とする請求項
   ３記載の陰極線管。
5. 【請求項５】 前記平均粒径または前記粒径分布のピー
   クの粒径が最も大きい第１の導電性微粒子の含有量（モ
   ル数）をＣ₁ とし、２番目に大きい第２の導電性微粒子
   の含有量（モル数）をＣ₂ とするとき、 0.01≦Ｃ₁ ／Ｃ₂ ≦100 であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項
   記載の陰極線管。
6. 【請求項６】 前記第１の導電性微粒子と第２の導電性
   微粒子の含有量の比Ｃ₁ ／Ｃ₂ が、 0.05≦Ｃ₁ ／Ｃ₂ ≦10 であることを特徴とする請求項５記載の陰極線管。
7. 【請求項７】 前記導電層の上に、ＳｉＯ₂ を主成分と
   する上層が配設されていることを特徴とする請求項１乃
   至６のいずれか１項記載の陰極線管。
8. 【請求項８】 前記導電層と、ＳｉＯ₂ を主成分とする
   前記上層との厚さの比が、 1：1 〜 1：5 であることを
   特徴とする請求項７記載の陰極線管。